Hoe werkt een uitlaatgasrecirculatiekoeler?
Hoe werkt een uitlaatgasrecirculatiekoeler?
NOₓ forms when nitrogen and oxygen in the intake air react at high combustion temperatures (typically >1,370 graden /2.500 graden F) - Een veel voorkomende toestand in dieselmotoren (vanwege hoge compressieverhoudingen) en benzinemotoren (onder hoge belasting).
Het EGR -systeem vermindert dit door een klein deel (5-20%, afhankelijk van de motorbelasting) uitlaatgas (dat inert is, die weinig zuurstof en hoge niveaus van co₂ en waterdamp) af te leiden terug in het inlaatspruitstuk.
Inerte uitlaatgas verplaatst zuurstof in de inlaatlucht en absorbeert warmte tijdens verbranding, waardoor piekvlamtemperaturen worden verlagen tot<1,370°C-effectively reducing NOₓ production by 30–70%.
Uitlaatgas dat de motor verlaat, is echter extreem heet (350-600 graden voor dieselmotoren, 250-450 graden voor benzinemotoren). Als dit hete gas direct wordt gerecirculeerd, zou het de inlaatluchttemperatuur verhogen, waardoor sommige NOₓ -reducties worden ontkend en zelfs de motorefficiëntie verminderen. De EGR -koeler lost dit probleem op door het uitlaatgas te koelen vóór recirculatie.
Hoe een EGR -koeler werkt
De EGR -koeler werkt op de vloeistof - naar - Gaswarmte -uitwisselingsprincipe, met behulp van motorkoelvloeistof (of, in sommige zware - plichtstoepassingen, een speciale koellus) om warmte te absorberen van het heetuitlaatgas. De werking ervan is nauw geïntegreerd met het EGR -systeem, volgens deze volgorde:
1. Hot uitlaatgas komt de EGR -koeler binnen
Het EGR -systeem gebruikt een EGR -klep (geregeld door de ECU van de motor) om een gemeten hoeveelheid heet uitlaatgas van het uitlaatspruitstuk (of turbolader) in de uitlaatgasinlaat van de EGR -koeler af te leiden.
Het uitlaatgas stroomt door een netwerk van kleine, smalle passages (buizen of kanalen) in de kern van de koeler - ontworpen om het oppervlak in contact met het koelmedium te maximaliseren.
2. Motorkoelvloeistof circuleert rond de uitlaatgasgangen
Motorkoelvloeistof (dezelfde koelvloeistof die wordt gebruikt om het motorblok en de cilinderkop te koelen) wordt in de koelvloeistofinlaat van de EGR -koeler gepompt (meestal verbonden met het koelsysteem van de motor stroomopwaarts van de radiator).
De koelvloeistof stroomt rond de buitenkant van de uitlaatgasgassages (in de schaal of jas van de koeler), waardoor een barrière tussen het hete uitlaatgas (in de passages) en de koelere koelvloeistof (buiten) ontstaat.
Kritieke ontwerp Opmerking: koelvloeistof en uitlaatgasstroom in tegenstroomrichtingen (koelvloeistof komt in de buurt van de uitlaatgasuitlaat, verlaat nabij de uitlaatgasinlaat). Dit maximaliseert het temperatuurverschil (AT) tussen de twee vloeistoffen op elk punt in de koeler, waardoor een efficiënte warmteoverdracht wordt gezorgd.
3. Warmteoverdracht treedt op (het afkoelen van het uitlaatgas)
Warmte van het hete uitlaatgas (350 - 600 graden) wordt uitgevoerd door de wanden van de uitlaatgasgangen (meestal gemaakt van warmte - geleidingsmaterialen zoals roestvrij staal of aluminiumlegering) naar de koelere koelvloeistof (80-100 graden).
Het uitlaatgas koelt aanzienlijk - meestal tot 150-250 graden (dieselmotoren) of 120-200 graden (benzinemotoren) -, afhankelijk van de grootte van de koeler en de koelvloeistofstroomsnelheid.
De koelvloeistof absorbeert deze warmte en verlaat de koelvloeistofuitgang van de EGR -koeler en stroomt vervolgens naar de radiator van de motor (of koelvloeistofuitbreidingstank) om Re - te worden gekoeld voordat Re - de motor of EGR -koeler invoert.
4. gekoeld uitlaatgas wordt gerecirculeerd tot de inname
Het nu - koel, inert uitlaatgas verlaat de uitlaatgasuitgang van de EGR -koeler en reist naar het inlaatspruitstuk van de motor (vaak mengen met verse inlaatlucht stroomopwaarts van de turbolader of een gaskleplichaam).
Dit gekoelde, verdunde lucht - brandstofmengsel komt de verbrandingskamer binnen, waar het piekverbrandtemperaturen verlaagt en Noₓ Formation - vermindert die de EGR -cyclus voltooit.
